POWER DRIVE SYSTEMS FOR MECHANICAL MACHINERY AND VEHICLES - 161017

Introduzione ai sistemi di azionamento. Classificazione in base alle energie elaborate e criteri di scelta del tipo di azionamento (elettrico, pneumatico o oleodinamico) in base alle prestazioni richieste, ai costi e al rendimento.

Azionamenti Elettrici
Cenni sulla conversione elettromagnetica dell’energia. Il problema termico nei motori elettrici, perdite nel rame e nel ferro, i servizi standard S1, S2 e S3. Motore DC a magneti permanenti e a campo avvolto, curve caratteristiche e campi di funzionamento. Servomotori Brushless DC e sinusoidali, confronto con il servomotore DC. Motore passo, breve panoramica sulle tipologie (a magneti permanenti, a riluttanza variabile e ibridi), caratteristica statica, comportamento sul singolo passo e curva di pull-out. Motore asincrono trifase pilotato da inverter. Convertitori elettronici di potenza, raddrizzatori, chopper ed inverter. Accoppiamento statico e dinamico fra motore e carico, criteri di scelta ottima del motore della trasmissione.

Azionamenti Oleodinamici
Introduzione alla componentistica: pompe volumetriche; accumulatori; valvole e distributori; attuatori idraulici. Influenza della comprimibilità del fluido sul comportamento del sistema. Valutazione del rendimento in un impianto oleodinamico. Trasmissione del moto attraverso un fluido idraulico mediante l'utilizzo di distributori proporzionali: regolazione della portata; il problema della compensazione del carico (load sensing); modalità di realizzazione della compensazione del carico (sul distributore o sulla pompa a cilindrata variabile); gestione di un carico motore con valvole di bilanciamento. Esempio applicativo di scelta dei componenti per un impianto di sollevamento. Configurazione, modellazione e simulazione di un servo-asse idraulico pilotato da una servo-valvola. Trasmissione di potenza mediante trasmissione idrostatica: configurazione a circuito aperto e a circuito chiuso; campo di funzionamento. L’utilizzo delle trasmissioni idrostatiche per la trasmissione di potenza in veicoli: possibili configurazioni circuitali ed esempio di dimensionamento di una trasmissione idrostatica a circuito chiuso.

Azionamenti Pneumatici
Panoramica sulla componentistica pneumatica, attuatori, distributori e valvole ausiliarie. Controllo della velocità agendo sulla contropressione con regolatori di flusso monodirezionali e con valvole di scarico rapido. Andamento qualitativo delle pressioni nelle camere del cilindro; andamento della portata nella valvola, flusso sonico e subsonico. Definizione del modello dinamico dell’insieme cilindro/valvola per la simulazione del comportamento del sistema.

Le caratteristiche dei diversi tipi di azionamento verranno analizzate anche in termini energetici e di costo. Durante il corso verranno, inoltre, presentati esempi applicativi inerenti i settori industriale, alimentare, medicale e dei veicoli terrestri.